พจนานุกรมสารานุกรมระบบย่อพลังงาน การแนะนำ

ดูไฟล์ PDF ออนไลน์

ข้อความ 8 หน้าจาก PDF

ประจุดังกล่าวเริ่มต้นจากสายจุดชนวนหรือเครื่องจุดชนวน ประจุจะไม่ก่อให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในหินแม้ว่าจะสัมผัสประจุกับหินโดยตรง อยู่ในสภาพที่มีน้ำอยู่อย่างน่าเชื่อถือ และมีความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิติดลบ และ eeea k nte y Osnaaanye tekhnnncheskie karakternetnkn aryadoa แบรนด์ VSHA Zdernbes A.A. ฟิสิกส์ของการเชื่อมและการเชื่อมระเบิด - Noaosnbirsk: Puka, !972.v•” 188 คำ Negredoe LH.A Hapraalennos rzzruyenis gorkyk ผสมพันธุ์ zzryaom - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: สำนักพิมพ์ของมหาวิทยาลัยเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, 2535

– Ш5 วิ G. N. Kutsey กับ AND~NNVN K9RNTYIYA (Ae) - ความสัมพันธ์ระหว่างขนาดลักษณะเฉพาะของข้อบกพร่องของประจุเชื้อเพลิงแข็ง ดินปืน หรือวัตถุระเบิด และความกว้างของเขตการเผาไหม้ แสดงลักษณะ "ความต้านทาน" ของประจุต่อการแทรกซึมของการเผาไหม้ไปสู่ข้อบกพร่อง เงื่อนไขจำกัดสำหรับการเผาไหม้ตามปกติของประจุที่มีข้อบกพร่องและมีรูพรุนคือ Ae > A„„p ค่าวิกฤตของ A„ อยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 (CPTT) ถึง 10 (ไพร็อกซิลิน) โดยมีค่าเฉลี่ยของลำดับ b

° Velesa A, F″ Bobolev V K″ Krognkoe A.N., Sulimov A.A., Chuyeo S.V. การย้ายตำแหน่งการเผาไหม้ของระบบ condepsyrosappyk ของละอองลอย - เอล เนากา, 1973. -292 น. เอส.วี. สิ่งมหัศจรรย์ Antfntsnn s1 "H19" เป็นผลึกไม่มีสีที่ละลายในเบนซินร้อน ซึ่งละลายได้ยากในแอลกอฮอล์และอีเทอร์ ในองค์ประกอบพลุไฟนั้นจะใช้อลูมิเนียมทางเทคนิค (ดิบ) ซึ่งเป็นส่วนผสมของอลูมิเนียมที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน (ฟีแนนเทรพและคาร์บาโซล) และมีน้ำมันแอนทราซีน 12 - 16% จุดวาบไฟของวัตถุดิบ A. 150 – 160°C.

ใช้ในองค์ประกอบควันขาวดำ ข้อเสียของวัตถุดิบ A คือการแยกส่วนประกอบ ซึ่งจำเป็นต้องผสม (โดยเฉลี่ย การตัก) ก่อนใช้งาน องค์ประกอบตาม A. มีความสามารถในการไหลและความยืดหยุ่นทางกายภาพไม่เพียงพอ ดังนั้นเมื่อเร็ว ๆ นี้องค์ประกอบรังสีอินฟราเรดถูกนำมาใช้ในการพัฒนาองค์ประกอบที่ก่อรูปละอองลอย เชื้อเพลิงแข็งประเภทพลุไฟ มีการใช้ A บริสุทธิ์ทางเคมี F.N. (H,) ผลกระทบของปัจจัยมนุษย์ต่อการเปลี่ยนแปลงและการพัฒนาตนเองของวัตถุและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ปัจจัยดังกล่าวของกิจกรรมของมนุษย์ที่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ได้แก่ การผลิต การดำเนินงาน การใช้งานตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ การชำระบัญชี และการกำจัดระบบพลังงานควบแน่น - ” เชื้อเพลิงแข็ง (SF) ดินปืน วัตถุระเบิด และองค์ประกอบดอกไม้เพลิง

อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงที่เกิดจากการระเบิดจะแสดงโดยส่วนประกอบเริ่มต้นของ ECS ของเสียทางอุตสาหกรรม การปล่อยมลพิษ ของเสียทางเทคโนโลยี และโดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และการระเบิด (PS และ EP) ที่เกิดขึ้นระหว่างการทดสอบและการปล่อย การชำระบัญชีของขีปนาวุธขับเคลื่อนที่เป็นของแข็ง และ การทำลายค่าใช้จ่ายที่หมดระยะเวลาการรับประกัน ความเป็นพิษของส่วนประกอบที่เป็นมาตรฐานและมีแนวโน้มของ ZCS ในแง่ของผลกระทบทางสรีรวิทยาต่อร่างกายมนุษย์อยู่ในระดับของสารพิษจำนวนหนึ่ง (ตาราง) ในขณะเดียวกันปริมาณขยะอุตสาหกรรมก็ค่อนข้างสูง (ตารางที่ 2)

TAB ~ ลักษณะเฉพาะของส่วนเกษตรกรรมของ compuls ของผลิตภัณฑ์ ex -tabblecha 2 Tokvppyk ใน Promstoki แปลง prpvovodstas ใน LPKPDACP ของ ex -lpstrenn sevs เซกเตอร์และคลอไรด์ของมนุษย์ และคลอไรด์ของมนุษย์และสารประกอบ lrugis นอกจากพิษแล้ว สารประกอบฮาโลเจนยังส่งผลเสียต่อชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศโลกด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการยิงขีปนาวุธ

นอกจากไฮโดรเจนคลอไรด์แล้ว ยังมีข้อจำกัดหลายประการเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้อื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับอะลูมิเนียมออกไซด์ซึ่งเป็นสารก่อกลายพันธุ์ คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เกิดจากการเผาไหม้ทำให้เกิดอันตรายในบริเวณใกล้กับจุดที่เกิดการระเบิด การสตาร์ทหรือการทดสอบ เนื่องจากในระยะไกล ในกระบวนการเจือจางด้วยอากาศในชั้นบรรยากาศ ความเข้มข้นของสารจะลดลงจนถึงขีดจำกัดที่ยอมรับได้ เมื่อประจุ ECS ถูกเผาไหม้ที่ความดันต่ำ (โดยไม่มีบล็อกหัวฉีด) ความเข้มข้นของคลอรีนจะค่อนข้างสูง คุณสมบัติที่เป็นพิษของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้บางชนิดแสดงไว้ในตารางที่ 3

t.sna~ y การแข่งขันสูงสุดที่อนุญาตของผลิตภัณฑ์ของบุคคลที่สามบางรายการ EKS ° Rooders gt.F. prnrodopoliaaaaanoe. พจนานุกรม-spranochnk.v•” ml คิด, $990; Besnamavnoye P. P. , Krovov KHL การอนุญาตสูงสุดของสารเคมีในสิ่งแวดล้อม -Ll Hamid, 1995, V, Yueleshko Acetiiiiid silver (karbzzd "areb1 S2A)t 2.mol. น้ำหนัก 239.o, T „.„ - 200 "C, ความร้อนในการสลายตัว 293 kcal/kg (1226 kJ/kg) มีความไวต่อการกระแทกอย่างมาก ได้ยาโดยการส่ง (ฟอง) อะเซทิลีนผ่านสารละลายแอมโมเนียของซิลเวอร์ไนเตรต ในสภาวะที่เป็นกลางหรือในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเล็กน้อย เกลือผสม A89C7 ° ANO3 จะเกิดขึ้น - โมลที่ทำให้เกิดการระเบิด

มวล 400.7, T "ประมาณ 220" C, การขยายตัวในระเบิด Trautzl 138 ซม., ความร้อนของการระเบิด 3 ครั้ง 451 ikal, hkg (1888 kJ," kg), ความเร็วในการระเบิด 2250 i," s ที่ความหนาแน่น 2.51 gu "cm และ 4450 m~"s ด้วยความหนาแน่น 5.36 gUSхсЗ ความสามารถในการลดระดับนั้นมากกว่าความจุของปรอทจุดสิ้นสุด ในทางปฏิบัติจะไม่ใช้เป็นวัตถุระเบิด ° yagil.7.I. เคมีของเทคโนโลยีสำหรับวัตถุระเบิด L1, 1975 I J.Petviskhyao, TBT1.Ilyuiya AvvetvvyaevNDY-เกลือของอะเซทิลีน (HC ใน CH) ซึ่งเป็นกรดอ่อนที่มี pK 25 เกิดขึ้นจากการกระทำของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท (เมื่อถูกความร้อนหรือในแอมโมเนียเหลว) หรือสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกด้วย การแทนที่อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งหรือสองอะตอม C7H7;

โลหะของกลุ่ม 1-11 ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างแรงทำให้เกิดอะเซทิลีน มักใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เพื่อแนะนำหมู่อะเซทิลีน เกลือของปรอทไดวาเลนต์ ทองแดงโมโนวาเลนต์ เฮไลด์ของอะลูมิเนียม ทอง โครเมียม และเงิน รวมกันโดยตรงกับอะเซทิลีน ทำให้เกิดเป็น C7H7 + MX ที่ซับซ้อน - ใน C7H7 MX คอมเพล็กซ์จำนวนมากมีคุณสมบัติในการระเบิด วัตถุระเบิดที่ถูกแทนที่ A. (CitS3, A87C7) ได้มาจากการกระทำของสารละลายแอมโมเนียของเกลือของโลหะเหล่านี้บนอะเซทิลีน การก่อตัวของตะกอนสีแดง SctS3 ใช้สำหรับการวิเคราะห์อะเซทิลีน และวากิต ไฮ เคมีและเคมีเตรียมสารที่ระเบิดได้

• b1″!975. I.V., Ielityai, M.L.Ilyushiya AzrozoaeformazugovZie องค์ประกอบ| เพื่อมีอิทธิพลต่อเมฆและหมอกสีแดงชาด วิธีหนึ่งในการป้องกันลูกเห็บและทำให้เกิดการตกตะกอนคือการนำสาร (สารตั้งต้น) เข้าไปในกลุ่มละอองลอยที่มีความเย็นยิ่งยวด ซึ่งเป็นศูนย์กลางการเกิดนิวเคลียสของไอน้ำ ละอองลอยสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วิธีการต่างๆ วิธีที่พึงประสงค์มากที่สุดคือการเผาไหม้ขององค์ประกอบพลุไฟในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทต่างๆ มีองค์ประกอบทางเทคนิคสองประเภทที่ก่อให้เกิดละอองลอยของสารตั้งต้นระหว่างการเผาไหม้ ในประเภทแรก สารตั้งต้นจะถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบและในรูปของผง อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ขององค์ประกอบทำให้เกิดการระเหยกลายเป็นละอองลอย

ในองค์ประกอบประเภทที่สองจะได้รับ rsagspt ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ ในรัสเซียการตั้งค่าให้กับองค์ประกอบประเภทแรก A81 ถูกใช้เป็นรีเอเจนต์ ซึ่งในองค์ประกอบส่วนใหญ่ของ Lz ozozzzoo zz ziiis iozhz จากองค์ประกอบของ shzitis ถูกยิงเนื่องจากการเผาไหม้ของส่วนผสมทางความร้อนที่มีแอมโมเนียมเปอร์คลอเรตเป็นส่วนประกอบ ในกรณีนี้ อนุภาคออกฤทธิ์ (AP) จะได้รับผลตอบแทนสูงเมื่อองค์ประกอบการเผาไหม้ที่มีสมดุลออกซิเจน (OC) ติดลบอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ประมาณ 2,200 K

ข้อกำหนดหลักสำหรับองค์ประกอบคือเพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลผลิตสูงสุดของสารออกฤทธิ์ (ไม่น้อยกว่า 5 1,012 ชั่วโมง ~ กรัม) ที่อุณหภูมิลบ 10 องศาเซลเซียส เพื่อให้แน่ใจว่าได้ผลผลิตดังกล่าว จึงมีความเข้มข้นสูงถึง 50 - 00% Ag! เริ่มแรกนำมาใช้ในองค์ประกอบ องค์ประกอบสมัยใหม่1 มี 2% Ag1 มีการแสดงความเป็นไปได้ในการพัฒนาองค์ประกอบที่มีปริมาณอัลประมาณ 0.4% เมื่อใช้สารประกอบที่มีไนโตรเจนที่เป็นประโยชน์ (azidopsitoes, เซลลูโลสพิเตรต) เป็นฐานความร้อน ผลผลิตสูงของสารออกฤทธิ์นั้นสังเกตได้จากองค์ประกอบ BC ใกล้กับศูนย์

ทำให้สามารถใช้องค์ประกอบดังกล่าวพร้อมกันเป็นแหล่งของสารออกฤทธิ์และเชื้อเพลิง เพื่อให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์ทางสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ F P. Iostzii Azrozolvobraz ryushchme vo1varot (องค์ประกอบ vsashchme เป็นองค์ประกอบหลายองค์ประกอบที่มีสารยึดเกาะโพลีเมอร์ที่มีเชื้อเพลิงซึ่งตามกฎแล้วคือสารยึดเกาะตัวออกซิไดซ์และตัวยับยั้งไฮดรอกไซด์ซึ่งกระจายตัวและเปิดใช้งานในระหว่างการเผาไหม้ขององค์ประกอบ

สารประกอบขององค์ประกอบกลุ่ม 1 (ที่มีศักยภาพอิออไนเซชันทางอิเล็กทรอนิกส์สูงสุด) ถูกใช้เป็นตัวยับยั้งที่ทำลายปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเผาไหม้ของวัสดุคาร์บอนไฮโดรเจน (ปฏิกิริยา CO + 02 และ H2 + O3) เนื่องจากเหตุผลทางเศรษฐกิจ เทคนิค และสิ่งแวดล้อม จะมีการเลือกใช้สารประกอบโพแทสเซียมและประการแรกคือสารประกอบที่ประกอบด้วยออกซิเจน (Koz, KS1Ol) ทางเลือกของสารยึดเกาะโพลีเมอร์นั้นถูกกำหนดโดยเทคโนโลยีการผลิต APS: ตามเทคโนโลยีของเชื้อเพลิงจรวดขีปนาวุธองค์ประกอบนั้นทำจากเซลลูโลสที่เป็นพลาสติก (NC) ตามเทคโนโลยีของ RT แบบผสมและองค์ประกอบดอกไม้ไฟ - เรซินเทอร์โมเซตติงถูกใช้เป็น สารยึดเกาะ (PSN, อีพ็อกซี่) เมื่อประกอบ APS ข้อกำหนดที่สำคัญต่อไปนี้จะถูกนำมาพิจารณาด้วย: - เนื้อหาของสารยับยั้งซึ่งขึ้นอยู่กับการรักษาคุณลักษณะทางเทคโนโลยี เคมีกายภาพ กลไก และภายในขีปนาวุธที่น่าพอใจ ควรมีค่าสูงสุด - ก่อนที่จะเติมลงในองค์ประกอบจะต้องบดสารยับยั้งและระดับการบดควรสูงที่สุดเท่าที่จะทำได้อย่างน้อยในเครื่องดื่มผลไม้< 2 мкм; Лз зол»об аз юнтао пажа о твынис состаВЫ Состав, свойства ПТ-50.2 ПТ.4 ПАС.47 Типа СБК Состав СЗПТ ПАС-47М (СКТВ НИИПХ («Эпотос») «Технолог») Химсостав, % масс.: 3! -65 55-90 47 (кмо + " В~НОЗ) Нитрат калия 16-35 38-39 ерхлорат калил Ннтроцеллюлоза 17,5 12,5 !8-30 10-45 Фенолформзлъленлная смола и лр.

07.11.2010

ระบบควบแน่นพลังงานแบบ Ultradisperse (ECS) ที่ประกอบด้วยอนุภาคนาโนอะลูมิเนียมพร้อมสารเคลือบอินทรีย์และออร์กาโนเอลิเมนต์ที่ใช้งานได้

หนึ่ง. ซิกัค 1, I.O. เลย์ปุนสกี้ 1, E.S. โซโตวา 1, บี.วี. คูดรอฟ 1, N.G. เบเรซกินา 1, P.A. Pshechenkov 1, M.F. โกกุลยา 2 ม. บราจนิคอฟ 2, V.A. เทเซลคิน 2, โอ.เอ็ม. ซิกาลินา 3, วี.วี. อาร์โยมอฟ 3

1 สถาบัน Russian Academy of Sciences สถาบันปัญหาพลังงานฟิสิกส์เคมี RAS (INEPCP RAS)

2 สถาบันของ Russian Academy of Sciences Institute of Chemical Physics ตั้งชื่อตาม เอ็น.เอ็น. เซเมนอฟ ราส (ICP RAS)

3 สถาบันของ Russian Academy of Sciences Institute of Crystallography RAS ตั้งชื่อตาม เอ.วี. ชุบนิโควา (IC RAS)

วัตถุประสงค์ของงานนี้ คือ เพื่อให้ได้อนุภาคอะลูมิเนียมขนาดซับไมครอนและนาโนที่มีปริมาณอะลูมิเนียมแอคทีฟเทียบเท่ากับอนุภาคในผงที่มีอนุภาคขนาดไมครอน การสังเคราะห์และการวิเคราะห์คุณลักษณะของคอมโพสิตอะลูมิไนซ์โดยใช้เมทริกซ์ไนตรามีน

โดยใช้วิธีการควบแน่นของไอโลหะในการไหลของก๊าซเฉื่อยที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันเศรษฐศาสตร์และฟิสิกส์เคมีของ Russian Academy of Sciences ทำให้ได้อนุภาคนาโนอลูมิเนียมที่มีการเคลือบด้วยฟังก์ชัน (ออกซี)ไนไตรด์, ไตรเมทิลไซลอกเซนและออร์กาโนฟลูออรีนที่เกิดขึ้นเป็นพิเศษ พื้นผิวที่ป้องกันการเกิดออกซิเดชันของชั้นผิวของอนุภาคตัวเติม ตัวอย่างที่ได้รับมีลักษณะเฉพาะด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและแบบส่องผ่าน และการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ มีการแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างของอะลูมิเนียมขนาดนาโนที่เคลือบไตรเมทิลไซลอกเซนมีปริมาณอะลูมิเนียมที่ออกฤทธิ์ตกค้างมากที่สุด และอนุภาคอะลูมิเนียมที่มีการเคลือบออร์กาโนฟลูออรีนจะไวต่อการย่อยสลายมากที่สุด

นำเสนอวิธีการผลิตวัสดุพลังงานสูงพิเศษ (คอมโพสิตเดี่ยวและอลูมิไนซ์) โดยการพ่นแห้งด้วยผงอะลูมิเนียมขนาดเล็กพิเศษในสารละลาย ซึ่งพัฒนาขึ้นที่สถาบันเศรษฐศาสตร์และฟิสิกส์ของ Russian Academy of Sciences มีการอธิบายการตั้งค่าการทดลองจำลอง ปัจจัยที่กำหนดความเสถียรของสารแขวนลอย ประสิทธิภาพของกระบวนการพ่นและการทำให้แห้ง สัณฐานวิทยาขั้นสุดท้าย องค์ประกอบเฟสของคอมโพสิต และการกระจายตัวของอนุภาคอะลูมิเนียมในเมทริกซ์พลังงานสูงที่สม่ำเสมอ

โดยใช้วิธีการทดลองที่มีอยู่ในสถาบันฟิสิกส์เคมีของ Russian Academy of Sciences เพื่อวัดความไวเชิงกลของนาโนคอมโพสิตอะลูมิไนซ์โดยอิงจากเมทริกซ์พลังงานสูงของซีรีส์ไนตรามีน (RDX RDX, HMX HMX, HNIW hexanitrohexaazaisowurtzitane) แสดงให้เห็นว่าความไวของตัวอย่างที่มีเมทริกซ์ HNIW นั้นสูงกว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับคอมโพสิตที่ใช้ HMX และฟิลเลอร์ที่คล้ายกัน ในขณะที่ความไวเชิงกลขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลือบที่ใช้เล็กน้อย

วรรณกรรม.

1. Zhigach A.N., Leipunsky I.O., Kuskov M.L., Stoenko N.I., Storozhev V.B. การติดตั้งเพื่อรับและศึกษาคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของอนุภาคนาโนของโลหะ // เครื่องมือและอุปกรณ์ทดลอง พ.ศ. 2543 ฉบับที่ 6. หน้า 122-129.

2. อ.เอ็น. ซิกัค, I.O. เลย์ปุนสกี้, N.G. เบเรซคินา, P.A. Pshechenkov, E.S. โซโตวา บี.วี. คูดรอฟ, M.F. Gogulya, M.A. Brazhnikov, M.L. คุสคอฟ. นาโนคอมโพสิตอะลูมิไนซ์ที่ใช้ไนไตรมีน: วิธีการผลิตและการศึกษาโครงสร้าง // ฟิสิกส์ของการเผาไหม้และการระเบิด, ข้อ 45 (2009), เลขที่ 6, หน้า 35-47

การศึกษากลไกการเผาไหม้แบบไร้แก๊สขององค์ประกอบหลายชั้นที่ซับซ้อนด้วยส่วนประกอบเฉื่อยที่ละลายต่ำซึ่งเป็นระบบเคมีไฟฟ้าเป็นงานใหม่และเร่งด่วนทั้งสำหรับการสร้างแหล่งกระแสสำรองใหม่และสำหรับการผลิตคอมโพสิตเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ โดยการสังเคราะห์ด้วยอุณหภูมิสูง (SHS) ที่แพร่กระจายได้เอง ในงานนี้ เราวัดการปล่อยความร้อนจำเพาะระหว่างการเผาไหม้ของระบบควบแน่นพลังงาน (ECS) ประเภท Zr-CuO-LiF และ Zr-BaCrO4-LiF การทดลองดำเนินการกับเครื่องวัดความร้อนการเผาไหม้ความเร็วสูง BKS-3 คุณสมบัติพิเศษของ BKS-3 คือความสามารถในการเร่งกระบวนการวัดพลังงานการเผาไหม้เฉพาะโดยการอุ่นระเบิดแคลอรี่ในเตาเผาของชุดควบคุม จากผลการทดลอง พบว่าความร้อนจำเพาะที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของ ECS Zr-CuO-LiF ที่เป็นแคโทดคือ 2654.849 J/g และค่าขั้วบวกคือ 4208.771 J/g ความร้อนจำเพาะที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของเซลล์กัลวานิกอุณหภูมิสูงที่ประกอบด้วยองค์ประกอบแอโนดและแคโทดคือ 3518.720 J/g การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ได้ดำเนินการโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ "THERMO-ISMAN" อุณหภูมิการเผาไหม้แบบอะเดียแบติก องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์สมดุลของอันตรกิริยาในระบบควบแน่นพลังงาน และคำนวณอัตราส่วนของปริมาตรของผลิตภัณฑ์เริ่มต้นและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ผลการทดลองที่ได้รับสามารถนำไปใช้ในเทคโนโลยีการผลิตของแหล่งกำเนิดพลุไฟในปัจจุบันตลอดจนในการสร้างองค์ประกอบ ECS ใหม่ที่มีแนวโน้ม

ระบบควบแน่นพลังงาน (ECS)

แหล่งกำเนิดกระแสพลุไฟ (PSU)

การปล่อยความร้อนจำเพาะ

แคลอรี่การเผาไหม้

1. Morozov Yu.G., Kuznetsov M.V., M.D. Nersesyan, Merzhanov A.G. ปรากฏการณ์เคมีไฟฟ้าในกระบวนการสังเคราะห์อุณหภูมิสูงที่แพร่กระจายได้เอง // DAN – 1996. – ต. 351, ลำดับที่ 6. – หน้า 780–782.

2. Filimonov I.A., Kidin N.I. การสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูงโดยการเผาไหม้: การสร้างภายในและอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก // FGV – 2548. – ต.41, ลำดับที่ 6. – หน้า 34–53.

3. Morozov Yu.G., Kuznetsov M.V., Belousova O.V. การสร้างศักย์ไฟฟ้าระหว่างการเผาไหม้แบบต่างกันในระบบที่มีองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม VI // ฟิสิกส์เคมี – พ.ศ. 2552 – ท.28 ลำดับที่ 10. – หน้า 58–64.

4. คลื่นความร้อนที่มีการนำคาร์บอน-นาโนทิวบ์ขับเคลื่อนด้วยสารเคมี Wonjoon Choi, Seunghyun Hong, Joel T. Abrahamson, Jae-Hee Han, Changsik Song, Nitish Nair, Seunghyun Baik, Michael S. Strano // วัสดุธรรมชาติ – 2010. – V. 9. – หน้า 423–429.

5. Prosyanyuk V.V., Suvorov I.S., Sigeikin G.I., Kulikov A.V. แหล่งกำเนิดพลุไฟในปัจจุบัน - อุปกรณ์สร้างพลังงานสำรองระดับใหม่ // วารสารเคมีรัสเซีย – 2006 – ที.แอล. ลำดับที่ 5 – หน้า 113–119.

6. Varyonykh N.M., Emelyanov V.N., Prosyanyuk V.V., Suvorov I.S. แหล่งกำเนิดพลุไฟฟ้า // สิทธิบัตร RF หมายเลข 2320053, IPC N01M 4/66; น01เอ็ม 6/36. เผยแพร่เมื่อวันที่ 20/03/2551 - กระทิง ลำดับที่ 8.

7. บารินอฟ วี.ยู., วาดเชนโก้ เอส.จี., ชูคิน เอ.เอส., โปรเซียนยุก วี.วี., ซูโวรอฟ ไอ.เอส., กิลเบิร์ต เอส.วี. การศึกษาทดลองการเผาไหม้ของระบบควบแน่นสามชั้น (Zr + CuO + LiF) – (LiF) – (Zr + BaCrO4 + LiF) // ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ – 2559 – ต.11 ลำดับที่ 6 – หน้า 7–12.

การแปลงพลังงานเคมีโดยตรงที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของระบบควบแน่นที่ต่างกันไปเป็นพลังงานไฟฟ้าถือเป็นปัญหาเร่งด่วนประการหนึ่งของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ สิ่งนี้กำหนดความจำเป็นในการทำการศึกษาเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีของกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้

งานนี้แสดงให้เห็นว่าในระหว่างการเผาไหม้ของระบบควบแน่นที่ต่างกันจำนวนหนึ่ง สัญญาณไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น ในระหว่างที่ผ่านหน้าการเผาไหม้ จะมีการบันทึกความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดโลหะสองอันที่แช่อยู่ในส่วนผสมที่เป็นผง พบว่าขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของระบบ สัญญาณไฟฟ้าสามประเภทเกิดขึ้น: บวก ลบ และไบโพลาร์ การเกิดสัญญาณไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการเผาไหม้เรียกว่า "แรงเคลื่อนไฟฟ้าการเผาไหม้" ผู้เขียนเชื่อว่าการเผาไหม้ในระบบที่ศึกษาเกิดขึ้นผ่านกลไกของปฏิกิริยารีดอกซ์โดยการมีส่วนร่วมของไอออนต่างๆ ทั้งรีเอเจนต์เริ่มต้นและผลิตภัณฑ์ระดับกลาง กระบวนการไอออไนซ์ที่เกิดขึ้นทำให้เกิดสนามไฟฟ้าสถิตในระบบการเผาไหม้ที่มีผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาควบแน่น มีการศึกษาพฤติกรรมของระบบที่ต่างกันที่การเผาไหม้ด้านหน้าซึ่งประกอบด้วยโครเมียม โมลิบดีนัม และทังสเตน ซึ่งใช้สำหรับการสังเคราะห์วัสดุออกไซด์เชิงซ้อนที่แพร่กระจายตัวเองที่อุณหภูมิสูงได้ด้วยตัวเอง พบว่าค่าสูงสุดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างด้านหน้าของคลื่นการเผาไหม้และผลิตภัณฑ์สังเคราะห์สามารถสูงถึง 2 V และถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีของประจุเริ่มต้นเป็นหลัก

จนถึงปัจจุบัน มีการเผยแพร่ผลงานจำนวนหนึ่ง (เชิงทฤษฎีและเชิงทดลอง) เกี่ยวกับการศึกษาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของ ECS ต่างๆ งานที่ตีพิมพ์ไม่ได้ให้การตีความที่ชัดเจนเกี่ยวกับกลไกการเกิด EMF ในระหว่างการแพร่กระจายของคลื่นการเผาไหม้

การเกิดขึ้นของพัลส์ไฟฟ้าระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมผงที่ต่างกันเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแหล่งกระแสสำรองประเภทใหม่ - แหล่งกำเนิดกระแสพลุไฟ (PSC) PIT เป็นอุปกรณ์สำหรับการแปลงพลังงานเคมีของระบบพลังงานควบแน่นเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง และเป็นแหล่งกระแสไฟฟ้าสำรองอุณหภูมิสูงแบบใช้แล้วทิ้งที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในโหมดสแตนด์บาย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเปิดใช้งานอัตโนมัติและการจ่ายไฟของอุปกรณ์ออนบอร์ด เครื่องมือและอุปกรณ์ แอคทูเอเตอร์และระบบควบคุม (รีเลย์ ไมโครมอเตอร์ ฯลฯ) PIT มีอายุการใช้งานยาวนาน (20-25 ปี) ขนาดและน้ำหนักโดยรวมมีขนาดเล็ก ไม่ต้องบำรุงรักษาใดๆ ตลอดอายุการใช้งาน และรักษาประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิตั้งแต่ -70 ถึง +70 °C บทความนี้นำเสนอคุณลักษณะทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ของเซลล์กัลวานิกอุณหภูมิสูง (HGC) ที่สร้างจากระบบต่างชนิดกัน แบตเตอรี่ที่ประกอบด้วย VGE สองตัวขึ้นไปเป็นแหล่งกระแสพลุไฟ

งานนี้ศึกษารูปแบบการเผาไหม้ของ ECS สามชั้นของประเภท (Zr + CuO + LiF)-LiF-(Zr + BaCrO4 + LiF) ที่ใช้เป็นระบบเคมีไฟฟ้าในแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าพลุไฟ (PSC) การทดลองแสดงให้เห็นว่าแอมพลิจูดเพิ่มขึ้นเป็นค่าสูงสุดใน 0.2 วินาที และค่าสูงสุดคือ ~ 1.5 V ระยะเวลาของสัญญาณที่ครึ่งความกว้างคือ ~ 1.1 วินาที หลังจากถึงค่าสูงสุดแล้ว ขนาดสัญญาณจะลดลงแบบทวีคูณจนเกือบเป็นศูนย์

การปรากฏตัวของโลหะที่มีค่าการนำไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ในผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของแอโนดและแคโทดซึ่งสัมผัสโดยตรงเช่นเดียวกับออกไซด์ของถ้วยซึ่งมีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์จะกำหนดความต้านทานไฟฟ้าที่ลดลงของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของ ECS เช่น เช่นเดียวกับลักษณะพัลส์ของสัญญาณไฟฟ้า - แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (~ 0.2 วินาที) เป็นค่าสูงสุดและแรงดันไฟฟ้าเกือบเอ็กซ์โพเนนเชียลลดลงเป็นค่าต่ำสุด

จากที่กล่าวมาข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าในระหว่างการเผาไหม้ของ ECS สองชั้น ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าจะเกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่การสร้างสัญญาณไฟฟ้าแบบพัลซิ่ง

วัสดุและวิธีการวิจัย

ตัวอย่างเริ่มแรกคือแถบของ "กระดาษไพโรเทคนิคแอสเบสตอส" ที่ได้จากการสะสมสุญญากาศของสารแขวนลอยที่เป็นน้ำซึ่งมีองค์ประกอบที่เหมาะสมกับแร่ใยหิน ในข้อมูล ECS เซอร์โคเนียมรับประกันการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงของระบบต่างชนิดบางพร้อมการขจัดความร้อนอย่างเข้มข้นออกจากบริเวณการเผาไหม้ คอปเปอร์ออกไซด์ CuO เป็นตัวออกซิไดเซอร์แคโทดแบบแอคทีฟ ซึ่งใช้ในแหล่งกระแสความร้อน แบเรียมโครเมต BaCrO4 เป็นตัวออกซิไดเซอร์แบบก๊าซต่ำที่กระจายตัวอย่างประณีต ลิเธียมฟลูออไรด์ LiF เป็นวัสดุที่ใช้ในแหล่งกระแสไฟฟ้าสำรองเป็นอิเล็กโทรไลต์ พื้นที่ผิวจำเพาะของผงละเอียดบดของคอปเปอร์ออกไซด์คือ 2400 cm2/g โดยมีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 4 ไมครอน ลิเธียมฟลูออไรด์ - 2300 cm2/g และ 11 ไมครอน เซอร์โคเนียม - 2000 cm2/g และ 4 ไมครอน แบเรียม โครเมต - 6,000 cm2/g โดยมีขนาดอนุภาคเฉลี่ย 2 ไมครอน แร่ใยหินไครโซไทล์ (เส้นใยไฮโดรรัสแมกนีเซียมซิลิเกต) ที่มีสูตรทางทฤษฎี 3MgO 2SiO2 · 2H2O ที่มีเส้นใยหนา 0.01-0.1 มม. และความยาว ~ 0.2-4 มม. ถูกใช้เป็นสารยึดเกาะแร่ธาตุในอิเล็กโทรด ECS การใช้แร่ใยหินใน ECS เหล่านี้ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่เป็นก๊าซในปริมาณขั้นต่ำและมีความเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีในการได้แผ่นเรียบที่มีความหนาประมาณ 0.5 มม. ซึ่งเกิดจากการสะสมสูญญากาศของส่วนประกอบที่แขวนลอยในน้ำบนกระดาษกรอง ในกรณีนี้จะมีการสร้างโครงสร้างคล้ายกับกระดาษหรือกระดานชนวนบาง ๆ สำหรับการศึกษาทดลอง ตัวอย่างรูปร่างที่ต้องการถูกตัดออกจากแผ่นผลลัพธ์ในรูปแบบของดิสก์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.

การทดลองเพื่อวัดการปล่อยความร้อนจำเพาะของ Zr-CuO-LiF และ Zr-BaCrO4-LiF ECS ดำเนินการบนเครื่องวัดความร้อนการเผาไหม้ความเร็วสูง BKS-3 เครื่องวัดความร้อน BKS-3 ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดพลังงานการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงแข็งตาม GOST 147-95 เชื้อเพลิงเหลวตาม GOST 21261-91 และเชื้อเพลิงก๊าซตาม GOST 10061-78 รวมถึงความร้อนของออกซิเดชัน และการเผาไหม้ในระหว่างกระบวนการทางกายภาพและเคมีต่างๆ

หลักการทำงานของแคลอริมิเตอร์จะขึ้นอยู่กับการวัดปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาในระเบิดแคลอรี่ที่วางอยู่ในเซลล์ตรวจวัด BCS โดยการบูรณาการการไหลของความร้อนที่มาจากเซลล์ตรวจวัดเข้ากับบล็อกขนาดใหญ่ (เทอร์โมสแตทแบบพาสซีฟ) คุณสมบัติพิเศษของ BKS-3 คือความสามารถในการเร่งกระบวนการวัดพลังงานการเผาไหม้เฉพาะโดยการอุ่นระเบิดแคลอรี่ในเตาเผาของชุดควบคุม

ตัวอย่างของสารทดสอบถูกใส่ในระเบิดและเต็มไปด้วยออกซิเจน จะต้องอุ่นระเบิดในเตาอบที่อุณหภูมิสูงถึง 31 °C ก่อน เช่น สูงกว่าอุณหภูมิการทำงานของแคลอริมิเตอร์ 2-3 °C จากนั้นวางระเบิดไว้ในเซลล์วัดของแคลอรีมิเตอร์ หลังจากนั้นกระบวนการวัดจะเริ่มขึ้น ในกรณีนี้ หลังจากที่ความร้อนที่ไหลจากระเบิดความร้อนในเตาเผาลดลงถึงระดับที่กำหนด ซึ่งการลดลงจะกลายเป็นปกติ สารจะติดไฟโดยอัตโนมัติโดยจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับคอยล์จุดระเบิดซึ่งสัมผัสกับสารที่อยู่ภายใน ระเบิด ในเวลาเดียวกันจะเริ่มการรวมสัญญาณตามสัดส่วนกับการไหลของความร้อนจากการเผาไหม้ของสาร สัญญาณจะเพิ่มเป็นค่าสูงสุดก่อน จากนั้นจึงลดลงถึงระดับที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ในกรณีนี้ การรวมจะสิ้นสุดลงและค่าตัวเลขของความร้อนที่วัดได้จะแสดงบนจอภาพ

พลังงานจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงถูกกำหนดโดยสูตร

Qsp = Qmeas/m,

โดยที่ Qsp - พลังงานการเผาไหม้จำเพาะ J/g;

Qmeas - ปริมาณพลังงานการเผาไหม้ที่วัดได้, J;

m คือมวลของตัวอย่างเชื้อเพลิง g

สำหรับแต่ละองค์ประกอบ จะมีการดำเนินการชุดการวัดซึ่งประกอบด้วยการทดลอง 10 ครั้ง รูปนี้แสดงรูปแบบทั่วไปของการพึ่งพาสัญญาณในการทดลองระหว่างการเผาไหม้ของเซลล์กัลวานิกอุณหภูมิสูงที่ประกอบด้วยริบบิ้นสององค์ประกอบ (Zr + CuO + LiF) - (Zr + BaCrO4 + LiF) เส้นแนวนอนประในรูปแสดงถึงช่วงเวลาแห่งการจุดระเบิดขององค์ประกอบที่กำลังศึกษา

มุมมองทั่วไปของการพึ่งพาการทดลองของสัญญาณความร้อนระหว่างการเผาไหม้ของเซลล์กัลวานิกอุณหภูมิสูงที่ประกอบด้วยริบบิ้นองค์ประกอบสองเส้น (Zr + CuO + LiF) - (Zr + BaCrO4 + LiF)

การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ดำเนินการภายใต้สมมติฐานว่าไม่มีการสูญเสียความร้อน (ระบอบอะเดียแบติก) และการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่สมดุล การคำนวณอุณหภูมิการเผาไหม้แบบอะเดียแบติกจะขึ้นอยู่กับความเท่าเทียมกันของเอนทาลปีของสารตั้งต้นที่อุณหภูมิเริ่มต้น (T0) และผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่อุณหภูมิการเผาไหม้ (ตาด) การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์นั้นเป็นสากล เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับกลไกของปฏิกิริยาทางเคมี การคำนวณดำเนินการโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ Thermo-ISMAN โปรแกรมนี้ช่วยให้คุณสามารถคำนวณอุณหภูมิการเผาไหม้แบบอะเดียแบติกและองค์ประกอบเฟสสมดุลของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

วัดอุณหภูมิการเผาไหม้โดยใช้เทอร์โมคัปเปิลทังสเตน-รีเนียม VR5-20 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 200 ไมโครเมตร

ผลการวิจัยและการอภิปราย

การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์แสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์การเผาไหม้หลักของ HGE คือโมโนวาเลนต์คอปเปอร์ออกไซด์และเซอร์โคเนียมออกไซด์ ซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ อุณหภูมิอะเดียแบติกที่คำนวณได้คือ 1,490 K ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิที่วัดได้จากการทดลองเล็กน้อย (1380 K) เนื่องจากการสูญเสียความร้อน ดังนั้น ส่วนประกอบแต่ละชิ้นและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของระบบ รวมถึงอิเล็กโทรไลต์ LiF (จุดหลอมเหลวคือ data 850 °C) จึงอยู่ในสถานะหลอมเหลว ซึ่งจะลดความต้านทานภายในของ HGE ให้เหลือน้อยที่สุด

จากผลการวัดพบว่าความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของ Zr-CuO-LiF EX คือ 2.69 kJ/g และสำหรับ Zr-BaCrO4-LiF EX คือ 4.31 kJ/g ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของ VGE เท่ากับ 3.52 kJ/g ผลลัพธ์ของการวัดการปล่อยความร้อนจำเพาะระหว่างการเผาไหม้ของขั้วบวก องค์ประกอบแคโทด และ VGE แสดงไว้ในตาราง เป็นที่ยอมรับกันว่าสำหรับองค์ประกอบแคโทด Zr-CuO-LiF ค่าความร้อนจำเพาะที่ปล่อยออกมา Qav คือ 2654.85 J/g สำหรับองค์ประกอบขั้วบวก Zr-BaCrO4-LiF 4208.77 J/g และสำหรับ VGE 3518.72 J/g ผลลัพธ์ที่ได้สามารถอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าปริมาณเชื้อเพลิง (เซอร์โคเนียม) ใน ECS ขั้วบวกนั้นสูงกว่าในแคโทด

ผลการวัดการปล่อยความร้อนจำเพาะระหว่างการเผาไหม้ของ VGE (Zr-CuO-LiF) + (Zr-BaCrO4-LiF)

		(Zr-CuO-LiF) + (Zr-BaCrO4-LiF)











Qav = 2654.849 เจ/กรัม	คิวเอวี = 4208.771 เจ/กรัม	Qav = 3518.720 เจ/กรัม

ควรสังเกตว่าการศึกษากลไกการเผาไหม้แบบไร้ก๊าซขององค์ประกอบหลายชั้นที่ซับซ้อนด้วยส่วนประกอบเฉื่อยที่ละลายต่ำซึ่งเป็นระบบไฟฟ้าเคมีเป็นงานใหม่และเร่งด่วนทั้งสำหรับการสร้างแหล่งกระแสสำรองใหม่และสำหรับการผลิต ของวัสดุผสมเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ โดยใช้วิธีสังเคราะห์อุณหภูมิสูงที่แพร่กระจายได้เอง (SHS) การสร้างและพัฒนาแหล่งจ่ายกระแสดังกล่าวไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การรับไฟฟ้าราคาถูกหรือการทดแทนแหล่งจ่ายกระแสที่มีอยู่ในปัจจุบันในราคาถูก แต่เป็นการจ่ายไฟให้กับระบบวัตถุต่างๆ บนเรือ ซึ่งมีต้นทุนอยู่นอกเหนือการคำนวณทางเศรษฐกิจ

ผลการทดลองที่ได้รับสามารถนำไปใช้ในเทคโนโลยีการผลิตของแหล่งกำเนิดพลุไฟในปัจจุบันตลอดจนในการสร้างองค์ประกอบ ECS ใหม่ที่มีแนวโน้ม

บทสรุป

การศึกษาเชิงทดลองการปล่อยความร้อนระหว่างการเผาไหม้ของระบบควบแน่นพลังงาน Zr-CuO-LiF และ Zr-BaCrO4-LiF ได้ดำเนินการโดยใช้เครื่องวัดความร้อนการเผาไหม้ BKS-3 จากผลการทดลอง พบว่าความร้อนจำเพาะที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของ ECS Zr-CuO-LiF ที่เป็นแคโทดคือ 2654.849 J/g และค่าขั้วบวกคือ 4208.771 J/g ความร้อนจำเพาะที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ของเซลล์กัลวานิกอุณหภูมิสูงที่ประกอบด้วยองค์ประกอบแอโนดและแคโทดคือ 3518.720 J/g ทำการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ โดยคำนวณอุณหภูมิอะเดียแบติกและองค์ประกอบเฟสสมดุลของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เป็นที่ยอมรับกันว่าอุณหภูมิการเผาไหม้ของ ECS ซึ่งวัดโดยใช้เทอร์โมคัปเปิลนั้นต่ำกว่าอุณหภูมิที่คำนวณได้เนื่องจากการสูญเสียความร้อน

ลิงค์บรรณานุกรม

Barinov V.Yu., Mashkinov L.B. การปล่อยความร้อนระหว่างการเผาไหม้ของระบบพลังงานควบแน่น ZR-CUO-LIF และ ZR-BACRO4-LIF // วารสารนานาชาติด้านการวิจัยประยุกต์และพื้นฐาน – 2561. – ลำดับที่ 1. – หน้า 21-24;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12058 (วันที่เข้าถึง: 09/10/2019) เรานำเสนอนิตยสารที่คุณจัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ "Academy of Natural Sciences"

ในชีวิตสมัยใหม่ของทุกสภาวะ วัสดุที่มีพลังงานอิ่มตัวหรือระบบควบแน่นพลังงานมีความสำคัญอย่างยิ่ง

ระบบพลังงานควบแน่น (ECS) ได้แก่ จรวด ปืนใหญ่ พลาสมา เลเซอร์ และผงปืนไรเฟิล เชื้อเพลิงแข็งของจรวดผสม วัตถุระเบิดทุกประเภท ดอกไม้ไฟ และส่วนประกอบของจรวดเชื้อเพลิงแข็งที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ECS เป็นพื้นฐานของความสามารถในการป้องกันของรัฐ และมีอิทธิพลต่อเศรษฐกิจและการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หากไม่มี ECS ก็ไม่มีปืนใหญ่ ไม่มีอาวุธขนาดเล็ก ไม่มีขีปนาวุธต่อสู้ประเภทหลักๆ รวมถึงขีปนาวุธข้ามทวีปด้วย และหากไม่มีอาวุธที่ทันสมัยและมีแนวโน้มก็ไม่มีกองทัพ

ระบบควบแน่นพลังงานเป็นแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์และเทคโนโลยีใหม่ ECS ประเภทพิเศษทำให้สามารถสร้างเทคโนโลยีที่มีเอกลักษณ์และมีความเกี่ยวข้องสูงได้ โดยใช้เชื้อเพลิงจรวดพลาสมาที่เป็นของแข็งเป็นครั้งแรกในโลก
เครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าแบบผงแม่เหล็กอุทกไดนามิก (เครื่องกำเนิด MHD) ได้รับการพัฒนาซึ่งช่วยให้สามารถค้นหาแร่ธาตุที่ระดับความลึกมาก พยากรณ์แผ่นดินไหวในระยะยาว และศึกษาโครงสร้างของเปลือกโลกที่ระดับความลึกสูงสุด 70 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น ขีปนาวุธทำลายลูกเห็บและระบบปืนใหญ่ถูกนำมาใช้เพื่อต่อสู้กับไฟป่าและลูกเห็บ และกระตุ้นการตกตะกอนเทียม
ด้วยความช่วยเหลือของ ECS การเชื่อมวัสดุที่ไม่สามารถเชื่อมด้วยวิธีการแบบคลาสสิกได้ดำเนินการ การปั๊มและตัดโลหะ ถังและเรือ การเสริมความแข็งแกร่งของโครงสร้างเหล็ก การสังเคราะห์เพชร เพชรที่ละเอียดมากจากคาร์บอน และอื่นๆ อีกมากมาย ECS เป็นอันตรายในการผลิตและการดำเนินงาน

ตามการใช้งานอย่างเป็นทางการและอันตราย ECS แบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม: วัตถุระเบิดจุดชนวน (IEV) วัตถุระเบิดแรงสูง (ทุติยภูมิ) (BVV) จรวด (ดินปืนและเชื้อเพลิงจรวดผสมแข็ง) (MVV) และองค์ประกอบดอกไม้ไฟ (PTS) คุณสมบัติหลักของ ECS ซึ่งกำหนดการจำแนกออกเป็นกลุ่มเดียวคือความไวต่ออิทธิพลภายนอก (การกระแทก แรงเสียดทาน ความร้อน) ต่อชีพจรของคลื่นกระแทก ความสามารถในการระเบิด และแนวโน้มที่จะเปลี่ยนจากการเผาไหม้เป็นการระเบิดและการระเบิด (PGV และ พีจีดี)

สิ่งที่อันตรายที่สุดคือ IVV เนื่องจากมีความไวต่อแรงกระแทกและแรงเสียดทานมากที่สุด และมีแนวโน้มที่จะเกิดแก๊สช็อตในที่โล่งแม้ในปริมาณเล็กน้อย (น้อยกว่า 1 กรัม)

ส่วนประกอบของดอกไม้เพลิงหลายชนิดอยู่ในระดับที่ใกล้เคียงกับอันตรายจากวัตถุระเบิด (ผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กขององค์ประกอบของเปลวไฟสีและแรงเป็นอันตรายอย่างยิ่ง)

วัตถุระเบิดแรงสูงสามารถระเบิดได้หากมีความเข้มข้นในปริมาณมาก ในจำนวนนี้สิ่งที่อันตรายที่สุดคือเฮกโซเจน, ออกโทเจน, PETN, เททริล; แอมโมไนต์และวัตถุระเบิดที่มีน้ำ วัตถุระเบิดคล้ายเจลและอิมัลชันมีอันตรายน้อยกว่า

ดินปืนและเชื้อเพลิงจรวดที่เป็นของแข็งถือว่ามีอันตรายน้อยกว่า ส่วนมากจะเผาไหม้อย่างต่อเนื่องที่ความกดดันหลายสิบหรือหลายร้อยเมกะปาสคาล แต่ในขณะเดียวกันก็มีความไวไฟสูง ส่วนดินปืน ครก และดินปืนอื่น ๆ บางชนิดสามารถเปลี่ยนจากการเผาไหม้เป็นการระเบิดได้ .

ระเบิดลูกแรกที่ใช้ในยุทโธปกรณ์ทางทหารและในภาคส่วนต่าง ๆ ของเศรษฐกิจคือผงสีดำซึ่งเป็นส่วนผสมของโพแทสเซียมไนเตรต ซัลเฟอร์ และถ่านหินในสัดส่วนต่างๆ เชื่อกันว่าส่วนผสมที่ระเบิดได้คล้ายกับผงสีดำเป็นที่รู้จักของชาวจีนและอินเดียเมื่อหลายปีก่อนยุคของเรา มีแนวโน้มว่าข้อมูลจากจีนและอินเดียเกี่ยวกับผงสีดำมาสู่ชาวอาหรับและกรีกเป็นครั้งแรก จนถึงกลางศตวรรษที่ 19 กล่าวคือ เป็นเวลาเกือบ 500 ปีแล้วที่ไม่มีวัตถุระเบิดใด ๆ นอกจากผงสีดำ

ในตอนแรกผงสีดำถูกนำมาใช้ในการยิงในรูปแบบของผง - ผงเยื่อกระดาษและในรัสเซียเรียกว่ายา ความจำเป็นในการเพิ่มอัตราการยิงของอาวุธนำไปสู่การเปลี่ยนเยื่อผงด้วยเมล็ดผง

การสนับสนุนที่สำคัญในการพัฒนาการผลิตดินปืนในรัสเซียเกิดขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 18 ภายใต้ Peter I.

ในปี ค.ศ. 1710–1723 มีการสร้างโรงงานดินปืนขนาดใหญ่ของรัฐ - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก, Sestroretsk และ Okhtinsky

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 Lomonosov จากนั้น Lavoisier และ Berthelot ในฝรั่งเศส ค้นพบองค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุดของดินปืนสีดำ ได้แก่ โพแทสเซียมไนเตรต 75% กำมะถัน 10% และถ่านหิน 15% องค์ประกอบนี้เริ่มใช้ในรัสเซียในปี พ.ศ. 2315 และแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จนถึงปัจจุบัน

หลังจากการบูรณะใหม่ในปี พ.ศ. 2314 โรงงานผง Shostensky ได้เริ่มดำเนินการ และในปี พ.ศ. 2331 ได้มีการสร้างโรงงานผงคาซานที่ใหญ่ที่สุดในโลก

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 วิทยาศาสตร์ธรรมชาติมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว มีการค้นพบในสาขาเคมี ฟิสิกส์ และสาขาวัตถุระเบิดและดินปืน ระเบิดทีละลูกถูกสังเคราะห์ขึ้นซึ่งมีพลังงานเหนือกว่าผงสีดำ

ในปี ค.ศ. 1832 นักเคมีชาวฝรั่งเศส G. Bracono ซึ่งบำบัดป่านและแป้งด้วยกรดไนตริก ได้รับสารที่เขาเรียกว่าไซลอยดิน

ในปี ค.ศ. 1838 Peluso ได้ทำการทดลองของ G. Bracono ซ้ำอีกครั้ง เมื่อใช้กรดไนตริกกับกระดาษ จะได้กระดาษที่ไม่เปียกน้ำและมีความไวไฟสูง Peluso เรียกมันว่า "ไม้ระเบิดหรือไฟ"

ลำดับความสำคัญในการค้นพบเซลลูโลสไนเตรตได้รับการยอมรับจากนักเคมีชาวเยอรมัน Schönbein Böttger ซึ่งเป็นอิสระจากSchönbein ได้รับ pyroxylin Schönbein และ Böttger จดสิทธิบัตรสำหรับการก่อสร้างโรงงานไพโรซิลินในหลายประเทศ และในปี พ.ศ. 2390 โรงงานผลิตไพโรซิลินแห่งแรกได้ถูกสร้างขึ้นในอังกฤษ ซึ่งถูกทำลายจากการระเบิดในปีเดียวกัน

ตามสิทธิบัตรของSchönbein และBöttger โรงงานแห่งหนึ่งถูกสร้างขึ้นในออสเตรียในปี พ.ศ. 2395 ซึ่งเกิดการระเบิดขึ้นด้วย การระเบิดต่อเนื่องกันของโรงงานไพโรซิลินแสดงให้เห็นว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ไพโรซิลินที่ทนทานต่อสารเคมีโดยใช้วิธีเชินไบน์ ดังนั้นความสนใจในเรื่องของการระเบิดในหลายประเทศจึงอ่อนแอลง และมีเพียงในออสเตรียเท่านั้นที่เลงค์ (พ.ศ. 2396-2405) ยังคงดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับ การผลิตไพโรซิลินที่ต้านทาน เขาแนะนำให้ล้างเซลลูโลสไนเตรตด้วยสารละลายโซดาอ่อน อย่างไรก็ตาม ความพยายามของเขาไม่ประสบความสำเร็จ และหลังจากการระเบิดสามครั้งในโกดังในปี พ.ศ. 2405 และในออสเตรีย งานเกี่ยวกับการผลิตไพโรซิลินก็หยุดลง

แม้จะมีความพ่ายแพ้ครั้งใหญ่ แต่อาเบลยังคงทำงานด้านการผลิตไพรอกซิลินที่มีความเสถียรทางเคมีในอังกฤษ และในปี พ.ศ. 2408 เขาได้รับเซลลูโลสไนเตรตที่เสถียร เขาพิสูจน์ว่าสาเหตุของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองของเซลลูโลสไนเตรตเมื่อเก็บไว้ในโกดังคือกรดซัลฟิวริกซึ่งยังคงอยู่ในเส้นเลือดฝอยภายในของเส้นใย เพื่อแยกสารตกค้างนี้ อาเบลเสนอให้บดเส้นใยไนโตรเซลลูโลสใต้น้ำในเตาอบดัตช์ วิธีนี้ทำให้สามารถสกัดกรดซัลฟิวริกที่เหลือจากเส้นเลือดฝอยและได้ไนโตรเซลลูโลสโดยมีอายุการเก็บรักษาที่ปลอดภัยเพียงพอ

ตั้งแต่เวลานั้นความสนใจในไนโตรเซลลูโลสเริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้ง มันถูกใช้เป็นวัตถุระเบิดและต่อมาก็ได้รับไดนาไมต์

ในปี พ.ศ. 2427 Viel สามารถหาวิธีอัดไนโตรเซลลูโลสได้ เขาแนะนำให้รักษามันด้วยส่วนผสมของแอลกอฮอล์และอีเทอร์ เมื่ออายุมากขึ้นจะเกิดมวลคล้ายแป้งที่สามารถบีบออกกดรีดได้นั่นคือให้มีรูปร่างที่ต้องการ สำหรับการค้นพบครั้งนี้เขาได้รับรางวัลโนเบล นี่คือวิธีที่พวกเขาเริ่มผลิตดินปืนไพโรซิลิน

ในรัสเซีย งานเกี่ยวกับการผลิตเซลลูโลสไนเตรตเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2388-2389 พันเอก Fadeev ซึ่งพยายามใช้ผ้าฝ้ายไนเตรตในการยิงปืนใหญ่และปืนครก

งานอย่างเป็นระบบเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2434 เมื่อมีการสร้างห้องปฏิบัติการขึ้นที่กรมการเดินเรือเพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของเซลลูโลสไนเตรตและดินปืน งานในห้องปฏิบัติการนำโดย D.I. เมนเดเลเยฟ. ในห้องปฏิบัติการนี้ในปี พ.ศ. 2434 Mendeleev และเพื่อนร่วมงานของเขาได้รับ pyrocolodion pyroxylin และในปี พ.ศ. 2435 ก็ได้รับดินปืน pyrocolodion

การผลิตเซลลูโลสไนเตรตและดินปืนโดยรวมในรัสเซียเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2437 ตั้งแต่เวลานั้นเป็นต้นมาประวัติศาสตร์ของการพัฒนาเซลลูโลสไนเตรตได้ติดตามเส้นทางของการศึกษากระบวนการผลิตปรับปรุงกระบวนการทางเทคโนโลยีสร้างอุปกรณ์ใหม่และค้นหาประเภทและรูปแบบใหม่ของ วัตถุดิบเซลลูโลส

เครดิตมากมายสำหรับเรื่องนี้เป็นของนักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียง: R.A. Malakhov, A.P. Zakoshchikov, A.I. ติตอฟ, จี.เค. Klimenko, A.P. Sapozhnikov, L.V. ซาเบลิน, A.V. Marchenko และอีกหลายคน จนถึงปี 1930 เซลลูโลสไนเตรตได้มาจากเซลลูโลสฝ้ายเท่านั้น และต่อมาก็เริ่มใช้เซลลูโลสไม้

เครดิตที่สำคัญสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีผงไพรอกซิลินในรัสเซียเป็นของ Z.V. คาลาเชฟ, A.V. Sukhinsky, V. Nikolsky และอีกหลายคน

ในปี พ.ศ. 2389 Sobrero ได้รับไนโตรกลีเซอรีนในอิตาลี

ในปี ค.ศ. 1853–1854 นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย N.N. Zinin และ V.F. Petrushevsky เป็นรายแรกในโลกที่พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไนโตรกลีเซอรีน

ในปี พ.ศ. 2431 อัลเฟรดโนเบลชาวสวีเดนเสนอดินปืนโดยใช้ไนโตรกลีเซอรีน ซึ่งมีไนโตรกลีเซอรีน 40% และไนโตรเซลลูโลส 60% เมื่อทดสอบกับปืนใหญ่พบว่าดินปืนนี้มีความแข็งแกร่งมากกว่าดินปืนไพโรซิลินมาก

ในปี พ.ศ. 2432 F. Abel และ D. Dewar ในอังกฤษได้เสนอดินปืนไนโตรกลีเซอรีนอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่า "Cordite" ซึ่งหมายถึงเชือกหรือเชือก

ในสหภาพโซเวียต การผลิตดินปืนทางอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2471 และได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้นโดยเฉพาะในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง

ในช่วงหลังสงคราม (ตั้งแต่ปี 1949) การผลิตทางอุตสาหกรรมของจรวดขับเคลื่อนขนาดใหญ่เริ่มขึ้น และตั้งแต่ปี 1958 ก็มีการพัฒนาจรวดขับเคลื่อนพลังงานสูง

ตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ XX ทั้งในสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกา เชื้อเพลิงจรวดผสมแข็งได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขัน

ในการพัฒนาดินปืนและเชื้อเพลิงสมัยใหม่ นักวิทยาศาสตร์ในประเทศ A.S. บาเคฟ, K.I. บาเชนอฟ, D.I. กัลเปริน บี.พี. จูคอฟ, เอ็น.จี. Rogov, A.V. Kostochko, K.I. Sinaev, Ya.F. Savchenko, G.V. ซาโควิช, บี.เอ็ม. Anikeev, N.D. อาร์กูนอฟ, วี.วี. โมเชฟ วี.เอ. โมโรซอฟ, V.I. Samoshkin และนักวิทยาศาสตร์อีกหลายคน

ส่วนประกอบของพลุดอกไม้ไฟถูกใช้เป็นเครื่องมือในการทำสงครามในประเทศจีนเมื่อหลายศตวรรษก่อนคริสต์ศักราช

ในรัสเซียการพัฒนาดอกไม้ไฟส่วนใหญ่มุ่งไปในทิศทางของการจัดดอกไม้ไฟและเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 - วัตถุประสงค์ทางทหาร K.I. มีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการพัฒนาดอกไม้ไฟในประเทศ Konstantinov, V.N. ชิโคเลฟ, F.V. สเตปานอฟ, F.F. Matyukevich, A.A. ชิดลอฟสกี้, F.P. มัดยาคิน.

ภายในปี 1992 กองกำลังทางยุทธศาสตร์ของรัสเซียติดอาวุธด้วยขีปนาวุธข้ามทวีปจากภาคพื้นดิน 1,386 ลูก และขีปนาวุธข้ามทวีปจากทะเล 934 ลูก อาวุธโจมตีทางยุทธศาสตร์ ได้แก่ :

ขีปนาวุธข้ามทวีปที่ใช้ภาคพื้นดิน;

ขีปนาวุธใต้น้ำ

ขีปนาวุธล่องเรือของเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์

ผู้สร้างระบบขีปนาวุธ:

Sergei Pavlovich Korolev - นักวิทยาศาสตร์ผู้ออกแบบเทคโนโลยีจรวดและอวกาศผู้ก่อตั้งอวกาศเชิงปฏิบัติ ภายใต้การนำของ S.P. Korolev พัฒนาและให้บริการขีปนาวุธพิสัยไกลภายในประเทศลำแรกที่ SRTT

Viktor Petrovich Makeev – ผู้ออกแบบทั่วไปด้านเทคโนโลยีขีปนาวุธทางทหาร หัวหน้าฝ่ายพัฒนาขีปนาวุธข้ามทวีปที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งในประเทศลำแรกพร้อมหัวรบแยก

Utkin Vladimir Fedorovich – นักออกแบบทั่วไป, ผู้อำนวยการ NPO Yuzhnoye ภายใต้การนำของเขา ระบบขีปนาวุธเคลื่อนที่ที่ใช้รางรถไฟ RK-23 ได้ถูกสร้างขึ้น

Nadiradze Alexander Davidovich เป็นนักออกแบบจรวดที่โดดเด่น ภายใต้การนำของเขา ระบบขีปนาวุธเคลื่อนที่ระบบแรกของโลกได้ถูกสร้างขึ้น และวางรากฐานสำหรับการสร้างระบบขีปนาวุธโทโพล

Lagutin Boris Nikolaevich – ผู้ออกแบบทั่วไป ผู้พัฒนาระบบขีปนาวุธเคลื่อนที่ด้วยจรวดเชื้อเพลิงแข็ง

Solomonov Yury Semenovich – นักออกแบบทั่วไป ภายใต้การนำของเขา ระบบขีปนาวุธสากล Topol-M ถูกสร้างขึ้น